BRPI1105202A2 - Method of Manufacturing a Semiconductor Array Package and Semiconductor Device Package - Google Patents

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BRPI1105202A2
BRPI1105202A2 BRPI1105202-3A BRPI1105202A BRPI1105202A2 BR PI1105202 A2 BRPI1105202 A2 BR PI1105202A2 BR PI1105202 A BRPI1105202 A BR PI1105202A BR PI1105202 A2 BRPI1105202 A2 BR PI1105202A2
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BR
Brazil
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layer
metal layer
pathways
interconnect
semiconductor device
Prior art date
Application number
BRPI1105202-3A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Paul Alan Mcconnelee
Arun Virupaksha Gowda
Original Assignee
Gen Electric
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Publication date
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Abstract

MÉTODO DE FABRICAÇçO DE UM PACOTE DE DISPOSITIVO SEMICONDUTOR E PACOTE DE DISPOSITIVO SEMICONDUTOR. Trata-se de um método de fabricação de um pacote de dispositivo semicondutor. O método inclui fornecer um laminado que compreende um filme dielétrico disposto em uma primeira camada de metal, sendo que o dito laminado tem uma superfície externa de filme dielétrico e uma primeira superfície externa de camada de metal; formar uma pluralidade de vias que se estendem através do laminado de acordo com um padrão predeterminado; ligar um ou mais dispositivo semicondutor entre em contato com uma ou mais vias depois da ligação; dispor uma camada eletricamente condutora na primeira superfície externa de camada de metal e em uma superfície interna da pluralidade de vias para formar uma camada de interconexão que compreende a primeira camada de metal e a camada eletricamente condutora; e padronizar a interconexão de acordo com uma configuração de circuito predeterminada para formar uma camada de interconexão padronizada, em que uma parte da camada de interconexão padronizada estende-se através de uma ou mais vias para formar um contato elétrico com o dispositivo semicondutor. Um pacote de diispositivo semicondutor também é fornecido.METHOD OF MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE PACKAGE AND A SEMICONDUCTOR DEVICE PACKAGE. It is a method of manufacturing a semiconductor device package. The method includes providing a laminate comprising a dielectric film disposed on a first metal layer, said laminate having an outer dielectric film surface and a first outer metal layer surface; forming a plurality of pathways extending through the laminate according to a predetermined pattern; connecting one or more semiconductor devices contact one or more pathways after wiring; arranging an electrically conductive layer on the first outer metal layer surface and on an inner surface of the plurality of pathways to form an interconnecting layer comprising the first metal layer and the electrically conductive layer; and standardizing the interconnect according to a predetermined circuit configuration to form a standard interconnect layer, wherein a portion of the standard interconnect layer extends through one or more pathways to form electrical contact with the semiconductor device. A semiconductor device package is also provided.

Description

"MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UM PACOTE DE DISPOSITIVO SEMICONDUTOR E PACOTE DE DISPOSITIVO SEMICONDUTOR" Antecedentes Da Invenção"METHOD FOR MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE PACKAGE AND SEMICONDUCTOR DEVICE PACKAGE" BACKGROUND OF THE INVENTION

A presente invenção se refere geralmente à tecnologia de empacotamento eletrônico e, mais particularmente, à tecnologia de empacotamento eletrônico aplicável a dispositivos semicondutores de energia.The present invention generally relates to electronic packaging technology and, more particularly, to electronic packaging technology applicable to power semiconductor devices.

As tecnologias de dispositivos semicondutores avançadas, tais como, Transistor Bipolar de Porta Integrada (IGBT)1 Transistor de efeito de Campo com Metal Óxido Semicondutor (MOSFET), Tiristor Controlado por MOS (MCT) oferecem melhoria no desempenho térmico e elétrico para uma extensa gama de aplicações in a ampla gama de níveis de energia. Entretanto, para utilizar completamente as capacidades de tais dispositivos há uma necessidade de proporcionar projetos de empacotamento aprimorados.Advanced semiconductor device technologies such as Integrated Gate Bipolar Transistor (IGBT) 1 MOS Controlled Metal Oxide Field Effect Transistor (MOSFET), MOS Thyristor (MCT) offer improved thermal and electrical performance for a wide range of applications in the wide range of energy levels. However, to fully utilize the capabilities of such devices there is a need to provide improved packaging designs.

Projetos de módulos semicondutores típicos empregam ligações de fios para conectar dispositivos semicondutores a barramentos de energia e terminais de controle. Os dispositivos semicondutores são soldados comumente a um substrato cerâmico isolante metalizado e, subseqüentemente, ligados a um dispersor de calor. Tipicamente, uma carcaça de polímero moldada por injeção cobre o módulo, sendo que a mesma expõe apenas a entrada/saída e terminais de controle e o dispersor de calor. O dispersor de calor é fixado a um dissipador de calor e o contato térmico entre o dispersor de calor e o dissipador de calor é alcançado através de a pasta térmica ou a polímero termicamente condutor. As desvantagens de projetos de módulos semicondutores com base em ligação de fio incluem impedância parasita relativamente elevada, volume e peso elevados, resistência térmica elevada, e confiabilidade limitada primeiramente devido às ligações de fios.Typical semiconductor module designs employ wire connections to connect semiconductor devices to power buses and control terminals. Semiconductor devices are commonly soldered to a metalized insulating ceramic substrate and subsequently attached to a heat disperser. Typically, an injection molded polymer housing covers the module, which exposes only the input / output and control terminals and the heat exchanger. The heat spreader is attached to a heat sink and the thermal contact between the heat spreader and the heat sink is achieved through the thermal paste or thermally conductive polymer. Disadvantages of wire-based semiconductor module designs include relatively high parasitic impedance, high volume and weight, high heat resistance, and limited reliability primarily due to wire connections.

A tecnologia de superposição de energia (POL) elimina o uso de ligações de fios e oferece vantagens significativas sobre s ligação de fio com base em empacotamento de módulos de energia, por exemplo, densidade de empacotamento mais alta, parasitas de pacote inferior, confiabilidade elevada, peso inferior, tamanho menor, e eficácia mais alta. Um típico processo de fabricação de superposição de energia envolve o uso de um filme dielétrico esticado sobre uma armação. Uma camada adesiva é aplicada ao filme dielétrico, em que vias são formadas por ablação a laser, seguida por fixação dos dispositivos semicondutores ao filme dielétrico. Isso é seguido por metalização e formação de circuitos sobre o filme eletrogalvanizando-se uma camada espessa de cobre sobre o filme dielétrico e para dentro das vias. O pacote resultante é, então, fixado a um substrato. Em alguns casos, as estruturas de "passagem de alimentação" ou "calços", que são usadas para conectar a camada metalizada ao substrato eletricamente podem ser fixadas separadamente ao filme dielétrico. Portanto, em tecnologia de POL, os circuitos de energia e controle para os dispositivos são alcançados através das vias metalizadas, obviando, assim a necessidade for fios de ligação.Power Overlay (POL) technology eliminates the use of wire bonding and offers significant advantages over power module-based wire bonding, for example, higher packaging density, lower pack parasites, high reliability. , underweight, smaller size, and higher effectiveness. A typical energy overlay fabrication process involves the use of a dielectric film stretched over a frame. An adhesive layer is applied to the dielectric film, where pathways are formed by laser ablation, followed by attachment of the semiconductor devices to the dielectric film. This is followed by metallization and circuit formation on the film by electroplating a thick copper layer on the dielectric film and into the pathways. The resulting package is then fixed to a substrate. In some cases, "feedthrough" or "shim" structures that are used to electrically connect the metallized layer to the substrate may be attached separately to the dielectric film. Therefore, in POL technology, the power and control circuits for the devices are reached through the metallised pathways, thus obviating the need for connecting wires.

Entretanto, o atual processo de fabricação de POL pode ainda representar desafios econômicos e técnicos por causa do número de etapas e o tempo envolvido para cada etapa. Por exemplo, a etapa de metalização tipicamente envolve eletrogalvanização por horas para alcançar a espessura de cobre desejada para manipulação de corrente, que aumenta significativamente o custo do processo de POL. Além disso, o uso de uma armação reduz a área disponível para empacotamento e também adiciona etapas de processamento ao processo de fabricação de POL. O uso de calços de cobre separados pode ainda aumentar o custo da etapa de fabricação e pode representar desafios técnicos, tais como, adesão inferior.However, the current POL manufacturing process can still present economic and technical challenges because of the number of steps and the time involved for each step. For example, the metallization step typically involves electroplating for hours to achieve the desired copper thickness for current handling, which significantly increases the cost of the POL process. In addition, the use of a frame reduces the area available for packaging and also adds processing steps to the POL manufacturing process. The use of separate copper shims may further increase the cost of the manufacturing step and may pose technical challenges such as lower adhesion.

Assim, há uma necessidade de simplificar os processos de fabricação de POL a fim de proporcionar processos de fabricação de empacotamento de dispositivo semicondutor de baixo custo que supera uma ou mais desvantagens associadas com os processos de POL atuais.Thus, there is a need to simplify POL manufacturing processes in order to provide low cost semiconductor device packaging manufacturing processes that overcomes one or more disadvantages associated with current POL processes.

Breve Descrição Da Invenção Realizações da presente invenção são proporcionadas para atender essas e outras necessidades. Uma realização é um método de fabricação de um pacote de dispositivo semicondutor. O método inclui proporcionar um laminado que compreende um filme dielétrico disposto sobre uma primeira camada de metal, o dito laminado tem uma superfície externa de filme dielétrico e uma primeira superfície externa de camada de metal; formando-se uma pluralidade de vias que se estendem através do laminado de acordo com um padrão predeterminado; fixando-se um ou mais dispositivos semicondutores à superfície externa de filme dielétrico de modo que o dispositivo semicondutor contate um ou mais vias após fixação; dispondo-se uma camada eletricamente condutora na primeira superfície externa da camada de metal e na superfície interna da pluralidade de vias para formar uma camada de interconexão que compreende a primeira camada de metal e a camada eletricamente condutora; e padronizando-se a camada de interconexão de acordo com a configuração de circuito predeterminada para formar a camada de interconexão padronizada, sendo que uma parte da camada de interconexão padronizada se estende através de um ou mais vias para formar um contato elétrico com o dispositivo semicondutor.Brief Description Of The Invention Embodiments of the present invention are provided to meet these and other needs. One embodiment is a method of manufacturing a semiconductor device package. The method includes providing a laminate comprising a dielectric film disposed on a first metal layer, said laminate having an outer dielectric film surface and a first outer metal layer surface; forming a plurality of pathways extending through the laminate according to a predetermined pattern; securing one or more semiconductor devices to the outer surface of dielectric film such that the semiconductor device contacts one or more pathways after fixation; arranging an electrically conductive layer on the first outer surface of the metal layer and on the inner surface of the plurality of pathways to form an interconnecting layer comprising the first metal layer and the electrically conductive layer; and standardizing the interconnect layer according to the predetermined circuit configuration to form the standard interconnect layer, with a portion of the standard interconnect layer extending through one or more pathways to form electrical contact with the semiconductor device. .

Outra realização é um método de fabricação um pacote de dispositivo semicondutor. O método inclui proporcionar um laminado que compreende um filme dielétrico posto entre uma primeira camada de metal e a segunda camada de metal, o dito laminado que tem uma primeira superfície externa de camada de metal e uma segunda superfície externa de camada de metal; padronizando-se a segunda camada de metal de acordo com um padrão predeterminado para formar a segunda camada de metal padronizada; formando-se uma pluralidade de vias que se estendem através do laminado de acordo com um padrão predeterminado; fixando-se um ou mais dispositivos semicondutores à superfície externa da segunda camada de metal de uma parte da segunda camada de metal padronizada;Another embodiment is a method of manufacturing a semiconductor device package. The method includes providing a laminate comprising a dielectric film disposed between a first metal layer and the second metal layer, said laminate having a first metal layer outer surface and a second metal layer outer surface; patterning the second metal layer to a predetermined pattern to form the second patterned metal layer; forming a plurality of pathways extending through the laminate according to a predetermined pattern; attaching one or more semiconductor devices to the outer surface of the second metal layer of a portion of the second standardized metal layer;

dispondo-se uma camada eletricamente condutora na primeira superfície externa da camada de metal e em uma superfície interna de uma ou mais vias para formar uma camada de interconexão que compreende a primeira camada de metal e a camada eletricamente condutora; e padronizando-se a camada de interconexão de acordo com uma configuração de circuito predeterminada para formar uma camada de interconexão padronizada, sendo que uma parte da camada de interconexão padronizada se estende através de uma ou mais vias para formar um contato elétrico com o dispositivo semicondutor.arranging an electrically conductive layer on the first outer surface of the metal layer and on an inner surface of one or more pathways to form an interconnecting layer comprising the first metal layer and the electrically conductive layer; and standardizing the interconnect layer according to a predetermined circuit configuration to form a standard interconnect layer, with a portion of the standard interconnect layer extending through one or more pathways to form electrical contact with the semiconductor device. .

Ainda outra realização é um pacote de dispositivo semicondutor. O pacote de dispositivo semicondutor inclui um laminado que compreende uma primeira camada de metal disposta sobre um filme dielétrico; uma pluralidade de vias que se estendem através do laminado de acordo com um padrão predeterminado; um ou mais dispositivos semicondutores fixados ao filme dielétrico de modo que o dispositivo semicondutor contate uma ou mais vias; uma camada de interconexão padronizada disposta sobre o filme dielétrico, a dita camada de interconexão padronizada que compreende uma ou mais regiões padronizadas da primeira camada de metal e uma camada eletricamente condutora, sendo que uma parte da camada de interconexão padronizada se estende através de uma ou mais vias para formar um contato elétrico com o dispositivo semicondutor. A camada de interconexão padronizada compreende a região de interconexão de topo e a região de interconexão de via, sendo que a região de interconexão de pacote tem uma espessura maior do que a espessura da região de interconexão de via. Desenhos Esses e outros atributos, aspectos, e vantagens da presente invenção serão mais bem entendidos quando a descrição detalhada a seguir é lida com referência aos desenhos anexados, sendo que:Yet another embodiment is a semiconductor device package. The semiconductor device package includes a laminate comprising a first metal layer disposed on a dielectric film; a plurality of pathways extending through the laminate according to a predetermined pattern; one or more semiconductor devices attached to the dielectric film such that the semiconductor device contacts one or more pathways; a standard interconnect layer disposed on the dielectric film, said standard interconnect layer comprising one or more standard regions of the first metal layer and an electrically conductive layer, with a portion of the standard interconnect layer extending through one or more more ways to form an electrical contact with the semiconductor device. The standard interconnect layer comprises the top interconnect region and the road interconnect region, with the packet interconnect region having a thickness greater than the thickness of the road interconnect region. Drawings These and other attributes, aspects, and advantages of the present invention will be better understood when the following detailed description is read with reference to the accompanying drawings, where:

A figura 1 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção.Figure 1 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention.

A figura 2 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção.Figure 2 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention.

A figura 3 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção.Figure 3 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention.

A figura 4 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção.Figure 4 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention.

A figura 5 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção.Figure 5 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention.

A figura 6 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção.Figure 6 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention.

A figura 7 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção.Figure 7 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention.

A figura 8 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção.Figure 8 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention.

A figura 9 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção.Figure 9 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention.

A figura 10 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção.Figure 10 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention.

A figura 11 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção.Figure 11 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention.

A figura 12 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção. A figura 13 é uma vista lateral seccional de uma etapa do processo de fabricação, de acordo com uma realização da invenção.Figure 12 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention. Figure 13 is a sectional side view of a step of the manufacturing process according to an embodiment of the invention.

Descrição Detalhada Conforme é discutido em detalhes abaixo, algumas das realizações da invenção proporcionam um método para fabricar um pacote de dispositivo semicondutor com o uso de um filme dielétrico pré-metalizado.Detailed Description As discussed in detail below, some of the embodiments of the invention provide a method for fabricating a semiconductor device package using a pre-metallized dielectric film.

Aproximando-se a linguagem, conforme é usado no presente documento ao longo da especificação e reivindicações, pode-se aplicar para modificar qualquer representação quantitativa que poderia variar permissivamente sem resultar em uma alteração na função básica à qual se refere. Portanto, um valor modificado por um termo ou termos, tais como "cerca de", não se limita ao valor preciso especificado. Em alguns casos, a aproximação da linguagem pode corresponder à precisão de um instrumento para medir o valor.Approaching language as used herein throughout the specification and claims may apply to modify any quantitative representation that could permissively vary without resulting in a change in the basic function to which it refers. Therefore, a value modified by a term or terms, such as "about", is not limited to the specified precise value. In some cases, the approximation of language may correspond to the accuracy of an instrument to measure the value.

Na especificação a seguir e nas reivindicações, as formasIn the following specification and claims, the forms

singulares "um", "uma" e "o/a" incluem plurais referentes a menos que o contexto indique claramente de outro modo.singular "one", "one" and "the" include plurals unless the context clearly indicates otherwise.

Conforme é usado no presente documento, os termos "pode(m)" e "pode(m) ser" indicam uma possibilidade de uma ocorrência dentro de um conjunto de circunstâncias; a posse de uma propriedade, característica ou função específicas; e/ou qualificar outro verbo expressando-se um ou mais dentre uma habilidade, capacidade, ou possibilidade associadas com o verbo qualificado. Portanto, o uso de "pode(m)" e "pode(m) ser" indica que um termo modificado é aparentemente apropriado, capaz, ou adequado para uma capacidade, função, ou uso indicado, enquanto se leva em consideração que em algumas circunstâncias o termo modificado pode, às vezes, não ser apropriado, capaz, ou adequado. Por exemplo, em algumas circunstâncias, um evento ou capacidade podem ser esperados, enquanto em outras circunstâncias o evento ou capacidade não pode ocorrer - essa distinção é abrangida pelos termos "pode(m)" e "pode(m) ser".As used herein, the terms "may" and "may be" indicate a possibility of an occurrence within a set of circumstances; possession of a specific property, characteristic or function; and / or qualify another verb by expressing one or more of a skill, ability, or possibility associated with the qualified verb. Therefore, the use of "may" and "may be" indicates that a modified term is apparently appropriate, capable, or suitable for an indicated capacity, function, or use, while taking into account that in some Under these circumstances the modified term may sometimes not be appropriate, capable, or appropriate. For example, in some circumstances an event or ability may be expected, while in other circumstances the event or ability cannot occur - this distinction is covered by the terms "may" and "may" be.

Um pacote de dispositivo semicondutor exemρIificativo é descrito em termos das etapas do processo a seguir, com referência às figuras dos desenhos. Quaisquer valores dimensionais e de componentes dados no presente documento são exemplificativos apenas para propósitos de ilustração e não se destinam a limitar o escopo da invenção descrito no presente documento. As figuras 1 a 13 são vistas laterais seccionais das etapas do processo de fabricação, de acordo com algumas realizações da invenção. Conforme é usado no presente documento, os termos "disposto em" ou "fixado a" se referem a camadas ou dispositivos dispostos ou fixados diretamente em contato uns com os outros ou indiretamente por ter camadas intermediárias entre os mesmos.An exemplary semiconductor device package is described in terms of the following process steps, with reference to the drawings figures. Any dimensional and component values given herein are exemplary for illustration purposes only and are not intended to limit the scope of the invention described herein. Figures 1 to 13 are sectional side views of the manufacturing process steps according to some embodiments of the invention. As used herein, the terms "disposed in" or "fixed to" refer to layers or devices arranged or fixed directly in contact with each other or indirectly by having intermediate layers therebetween.

Conforme é ilustrado na figura 1, o método inclui proporcionar um laminado 100 que compreende um filme dielétrico 120 disposto sobre uma primeira camada de metal 130. Conforme é ilustrado na figura 1, o laminado 100 ainda inclui uma superfície externa de filme dielétrico 122 e uma primeira superfície externa de camada de metal 132. O filme dielétrico 120 ainda inclui uma superfície interna 121 e a primeira camada de metal inclui uma superfície interna 131, de modo que a primeira camada de metal superfície interna 131 é disposta adjacente à superfície interna de camada dielétrica 121. Enquanto o laminado 100 é ilustrado como tendo um formato retangular, o laminado 100 pode ter qualquer formato ou tamanho desejado que seja adequado para formar as estruturas do presente pedido.As illustrated in Figure 1, the method includes providing a laminate 100 comprising a dielectric film 120 disposed on a first metal layer 130. As shown in Figure 1, laminate 100 further includes an outer dielectric film surface 122 and a first metal layer outer surface 132. Dielectric film 120 further includes an inner surface 121 and the first metal layer includes an inner surface 131, so that the first inner surface metal layer 131 is disposed adjacent the inner layer surface While laminate 100 is illustrated as having a rectangular shape, laminate 100 may have any desired shape or size that is suitable for forming the structures of the present application.

Em uma realização, o filme dielétrico 120 inclui um material dielétrico orgânico escolhido para ter propriedades térmicas, estruturais e elétricas particulares, adequadas para usar em estruturas de empacotamento de semicondutor. Em algumas realizações, o filme dielétrico 120 tem a módulo inferior (alta complacência), coeficiente de expansão térmica (CTE) de eixos geométricos x, y e ζ inferiores e uma alta temperatura de transição vítrea (Tg) ou temperatura de fusão (Tm)1 aprimorando, assim, a confiabilidade térmica e estrutural do pacote de dispositivo semicondutor resultante. Em uma realização, o filme dielétrico 120 inclui um polímero eletricamente isolante estável para uso contínuo a temperaturas acima de 150° C. Exemplos não Iimitativos de materiais adequados incluem poliimidas, tais como, KAPTON (uma marca comercial da E.l. DuPont de Nemours e Co.); polietermidas, tais como, ULTEM (uma marca comercial da General Electric Company); poliquinolinas; poliquinoxalinas; polietercetonas; e resinas bismaleimida- triazina. Em uma realização particular, o filme dielétrico 120 inclui uma poliimida, como, KAPTON.In one embodiment, dielectric film 120 includes an organic dielectric material chosen to have particular thermal, structural and electrical properties suitable for use in semiconductor packaging structures. In some embodiments, dielectric film 120 has the lower modulus (high compliance), thermal expansion coefficient (CTE) of lower x, y and eixos geometry axes, and a high glass transition temperature (Tg) or melting temperature (Tm) 1. thereby improving the thermal and structural reliability of the resulting semiconductor device package. In one embodiment, dielectric film 120 includes a stable electrically insulating polymer for continuous use at temperatures above 150 ° C. Nonlimiting examples of suitable materials include polyimides, such as KAPTON (a trademark of El DuPont de Nemours and Co. ); polyethermides such as ULTEM (a trademark of General Electric Company); polyquinolines; polyquinoxalines; polyetherketones; and bismaleimide triazine resins. In a particular embodiment, the dielectric film 120 includes a polyimide, such as KAPTON.

Em uma realização, a primeira camada de metal 130 inclui cobre e o laminado 100 é proporcionado dispondo-se uma primeira camada de metal 130 sobre a camada dielétrica 120. Em algumas realizações, a primeira camada de metal 130 pode ser diretamente fixada ao filme dielétrico 120, ou seja, nenhuma camada adesiva pode estar presente entre o filme dielétrico 120 e a primeira camada de metal 130. Em algumas outras realizações, uma camada adesiva (não é mostrado) é posta entre o filme dielétrico 120 e a primeira camada de metal 130. Em algumas realizações, a primeira camada de metal pode ser laminada sobre o filme dielétrico com o uso de um método de fabricação de rolagem.In one embodiment, the first metal layer 130 includes copper and laminate 100 is provided by disposing a first metal layer 130 on top of the dielectric layer 120. In some embodiments, the first metal layer 130 may be directly attached to the dielectric film. 120, that is, no adhesive layer may be present between the dielectric film 120 and the first metal layer 130. In some other embodiments, an adhesive layer (not shown) is placed between the dielectric film 120 and the first metal layer. 130. In some embodiments, the first metal layer may be laminated onto the dielectric film using a roll making method.

Em uma realização, o filme dielétrico 120 tem a espessura em uma faixa de cerca de 1 mícron a cerca de 1.000 mícrons. Em outra realização, o filme dielétrico 120 tem a espessura em uma faixa de cerca de 5 mícrons a cerca de 200 mícrons. Em uma realização, a primeira camada de metal tem a espessura em uma faixa de cerca de 10 mícrons a cerca de 200 mícrons. Em outra realização, a primeira camada de metal tem a espessura em uma faixa de cerca de 25 mícrons a cerca de 150 mícrons. Em uma realização particular, a primeira camada de metal tem a espessura em uma faixa de cerca de 50 mícrons a cerca de 125 mícrons. Conforme é descrito em detalhes abaixo, proporcionando-se um laminado 100 que compreende uma primeira camada de metal 130 que tem uma espessura desejada, o tempo levado para deposição subsequente da camada eletricamente condutora e metalização das vias pode ser, portanto, reduzido.In one embodiment, the dielectric film 120 has a thickness in a range of from about 1 micron to about 1,000 microns. In another embodiment, dielectric film 120 has a thickness in a range of from about 5 microns to about 200 microns. In one embodiment, the first metal layer has a thickness in a range of from about 10 microns to about 200 microns. In another embodiment, the first metal layer has a thickness in a range of from about 25 microns to about 150 microns. In a particular embodiment, the first metal layer has a thickness in a range of from about 50 microns to about 125 microns. As described in detail below, by providing a laminate 100 comprising a first metal layer 130 having a desired thickness, the time taken for subsequent deposition of the electrically conductive layer and metallization of the pathways can therefore be reduced.

Conforme foi observado anteriormente, o laminado 100 não inclui a armação e, portanto, o método não envolve a etapa de armação do filme dielétrico 120. Em algumas realizações, a primeira camada de metal 130 proporciona o suporte estrutural para o filme dielétrico 120 e estabilidade dimensional ao pacote de dispositivo semicondutor fabricado a partir do mesmo. Além disso, a primeira camada de metal 130 pode proporcionar para facilitar o manuseio e facilitar o transporte na ausência de uma armação de transporte que é tipicamente usada para o processo de fabricação de superposição de energia. Um filme dielétrico sem armação proporciona vantajosamente área usável aprimorada para fixar os dispositivos semicondutores e, portanto, um grande número de dispositivos semicondutores pode ser fixado com o uso dos métodos da presente invenção.As noted earlier, laminate 100 does not include the frame and therefore the method does not involve the dielectric film frame step 120. In some embodiments, the first metal layer 130 provides the structural support for the dielectric film 120 and stability. to the semiconductor device package manufactured from it. In addition, the first metal layer 130 may provide for ease of handling and ease of transport in the absence of a transport frame that is typically used for the energy overlay fabrication process. A frameless dielectric film advantageously provides improved usable area for securing semiconductor devices and, therefore, a large number of semiconductor devices can be fixed using the methods of the present invention.

Conforme é ilustrado na figura 2, o método ainda inclui formar uma pluralidade de vias 150 que se estendem através do laminado 100 de acordo com um padrão predeterminado. Múltiplas vias, como vias representativas 150, podem ser formadas através do laminado 100, por um processo de punção mecânica padrão, processo de punção ajustado com água, processo de gravação química, gravação por plasma, gravação por íon reativo, ou processamento a laser, por exemplo. Em uma realização, as vias 150 são formadas através do laminado por ablação a laser. O padrão de via é determinado por um ou mais dentre o número de dispositivos a serem fixados, o número de almofadas de contato do dispositivo, o tamanho das almofadas de contato do dispositivo, e a configuração de circuito desejada. Conforme é mostrado na figura 2, a pluralidade de vias 150 ainda inclui uma superfície interna de via 152.As illustrated in Figure 2, the method further includes forming a plurality of pathways 150 extending through the laminate 100 according to a predetermined pattern. Multiple pathways, such as representative pathways 150, may be formed through laminate 100 by a standard mechanical punching process, water-adjusted punching process, chemical etching, plasma etching, reactive ion etching, or laser processing, for example. In one embodiment, the pathways 150 are formed through the laser ablation laminate. The track pattern is determined by one or more of the number of devices to be attached, the number of device contact pads, the size of device contact pads, and the desired circuit configuration. As shown in Figure 2, the plurality of tracks 150 further includes an inside track surface 152.

Em uma realização, as vias 150 têm um formato circular com paredes laterais verticais, conforme é ilustrado na figura 2. O formato das vias 150 não é limitado, entretanto, e as vias podem incluir qualquer formato adequado. Por exemplo, as vias 150 podem ter um formato oval ou um formato quadrado com cantos arredondados, ou outro formato mais complexo. Em outra realização, as vias 150 têm paredes laterais afuniladas. O tamanho e número das vias pode depender, em parte, do tamanho das almofadas de contato 210 e 220 e das exigências de corrente elétrica do dispositivo 200. Por exemplo, conforme é ilustrado na figura 4, a camada condutora 180 contata almofada de contato 210 através de duas vias e a almofada de contato 220 através de um via, a fim de atender as exigências de corrente elétrica desejadas para o dispositivo 200, em uma realização exemplificativa. Em outra realização, três ou mais vias 150 podem contatar a almofada de contato 210. Em uma realização alternativa, menos vias que têm aberturas maiores podem ser empregadas para atender as mesmas exigências de corrente desejadas. Por exemplo, uma grande via única poderia substituir a pluralidade de vias em contato com a almofada de contato 210 na realização da figura 4. Em uma realização, a pluralidade de vias 150 tem um diâmetro em uma faixa de cerca de 25 mícrons a cerca de 10.000 mícrons. Em outra realização, a pluralidade de vias 150 tem um diâmetro em uma faixa maior do que cerca de 10.000 mícrons. Em ainda outra realização, a pluralidade de vias 150 tem um diâmetro em uma faixa de cerca de 2.000 mícrons a cerca de 40.000 mícrons. Em uma realização, a primeira camada de metal 130 pode aprimorar a estabilidade dimensional do laminado 100, que permite espaçamento mais justo para as vias 150. A densidade aumentada da via 150 pode vantajosamente reduzir perdas resistivas e apinhamento de corrente. Múltiplas conexões formadas através das vias a uma única almofada de contato proporcionam uma conexão elétrica, que pode ser superior a única ligação de fios.In one embodiment, the tracks 150 have a circular shape with vertical sidewalls as shown in Figure 2. The shape of the tracks 150 is not limited, however, and the tracks may include any suitable shape. For example, the lanes 150 may have an oval shape or a square shape with rounded corners, or another more complex shape. In another embodiment, the lanes 150 have tapered sidewalls. The size and number of the pathways may depend in part on the size of the contact pads 210 and 220 and the electrical current requirements of the device 200. For example, as shown in Figure 4, the conductive layer 180 contacts the contact pad 210. via two-way and contact pad 220 via one-way to meet the desired electrical current requirements for device 200 in one exemplary embodiment. In another embodiment, three or more pathways 150 may contact the contact pad 210. In an alternative embodiment, fewer pathways having larger openings may be employed to meet the same desired current requirements. For example, a single major pathway could replace the plurality of pathways in contact with the contact pad 210 in the embodiment of Figure 4. In one embodiment, the plurality of pathways 150 have a diameter in a range of from about 25 microns to about 10,000 microns. In another embodiment, the plurality of lanes 150 have a diameter in a range greater than about 10,000 microns. In yet another embodiment, the plurality of pathways 150 have a diameter in a range of from about 2,000 microns to about 40,000 microns. In one embodiment, the first metal layer 130 may enhance the dimensional stability of laminate 100, which allows for fairer track spacing 150. Increased track density 150 may advantageously reduce resistive losses and crowding of current. Multiple connections formed through the pathways to a single contact pad provide an electrical connection, which may be greater than a single wire connection.

O método ainda inclui o posicionamento de uma camada adesiva 160 entre a camada dielétrica 120 e o dispositivo 200. Em uma realização, o método inclui dispor uma camada adesiva 160 na superfície externa dielétrica 122 conforme é mostrado na figura 3. A camada adesiva 160 pode ser aplicada antes ou após a formação da via. Em algumas realizações, a camada de liberação protetora (não é mostrado) pode ser aplicada sobre a camada adesiva 160 para manter a camada adesiva 160 limpa durante o processo de formação da via. A camada de adesão 160 pode ser aplicada à superfície externa dielétrica 122 por qualquer método adequado. Por exemplo, a camada de adesão 160 pode ser aplicada por revestimento de giro, revestimento de menisco, revestimento de aspersão, deposição a vácuo, ou técnicas de laminação. Na realização ilustrada na figura 3, a camada de adesão 160 é aplicada à superfície externa de filme dielétrico 122 após as vias 150 serem formadas. Em uma realização alternativa, a camada de adesão 160 é aplicada à superfície externa de filme dielétrico 122 antes de as vias 150 serem formadas. As vias 150 são então formadas através do filme dielétrico 120 e da camada de adesão 160 com o uso de qualquer técnica adequada, tais como perfuração mecânica, processamento a laser, gravação por plasma, gravação por íon reativo, ou técnicas de gravação química mencionadas acima.The method further includes positioning an adhesive layer 160 between the dielectric layer 120 and the device 200. In one embodiment, the method includes arranging an adhesive layer 160 on the dielectric outer surface 122 as shown in Figure 3. The adhesive layer 160 may be applied before or after the formation of the route. In some embodiments, the protective release layer (not shown) may be applied over the adhesive layer 160 to keep the adhesive layer 160 clean during the pathway process. The adhesion layer 160 may be applied to the dielectric outer surface 122 by any suitable method. For example, the adhesion layer 160 may be applied by spin coating, meniscus coating, spray coating, vacuum deposition, or lamination techniques. In the embodiment illustrated in Figure 3, the adhesion layer 160 is applied to the outer surface of dielectric film 122 after the pathways 150 are formed. In an alternative embodiment, the adhesion layer 160 is applied to the outer surface of dielectric film 122 before the pathways 150 are formed. The lanes 150 are then formed through dielectric film 120 and adhesion layer 160 using any suitable technique such as mechanical drilling, laser processing, plasma etching, reactive ion etching, or chemical etching techniques mentioned above. .

Em outra realização, o método inclui dispor uma camada adesiva 160 sobre a camada ativa 202 do dispositivo 200. A camada adesiva 160 pode ser aplicada antes ou após a formação da via. Em algumas realizações, a camada de liberação protetora (não é mostrado) pode ser aplicada sobre a camada adesiva 160 para manter a camada adesiva 160 limpa durante o processo de formação da via. A camada de adesão 160 pode ser aplicada à camada ativa 202 por qualquer método adequado. Por exemplo, a camada de adesão 160 pode ser aplicada por revestimento de giro, revestimento de menisco, revestimento de aspersão, deposição a vácuo, ou técnicas de laminação.In another embodiment, the method includes arranging an adhesive layer 160 over the active layer 202 of the device 200. The adhesive layer 160 may be applied before or after the formation of the pathway. In some embodiments, the protective release layer (not shown) may be applied over the adhesive layer 160 to keep the adhesive layer 160 clean during the pathway process. The adhesion layer 160 may be applied to the active layer 202 by any suitable method. For example, the adhesion layer 160 may be applied by spin coating, meniscus coating, spray coating, vacuum deposition, or lamination techniques.

A camada adesiva 160 pode incluir um ou mais dentre um polímero termoestável ou a polímero termoplástico. Exemplos adequados não Iimitativos para a camada adesiva 160 incluem acrílico, um epóxi, e uma polietermida. Em uma realização, a termoestável de cura de baixa temperatura pode ser usado como um adesivo para minimizar o processamento de alta temperatura. Em uma realização, a camada adesiva tem a espessura em uma faixa de cerca de 1 mícron a cerca de 100 mícrons. Em uma realização, um material adequado para a camada adesiva 160 inclui uma polieterimida que tem a espessura em uma faixa de cerca de 10 mícrons a cerca de 25 mícrons.Adhesive layer 160 may include one or more of a thermostable polymer or thermoplastic polymer. Suitable non-limiting examples for adhesive layer 160 include acrylic, an epoxy, and a polyethermide. In one embodiment, the low temperature cure thermostable can be used as an adhesive to minimize high temperature processing. In one embodiment, the adhesive layer has a thickness in a range of from about 1 micron to about 100 microns. In one embodiment, a suitable material for the adhesive layer 160 includes a polyetherimide having a thickness in a range of from about 10 microns to about 25 microns.

Conforme é mostrado na figura 3, o método ainda inclui fixar um ou mais dispositivos semicondutores 200 à superfície externa de filme dielétrico 122, de modo que o dispositivo semicondutor contata uma ou mais vias 150 após a fixação. Em uma realização particular, o dispositivo semicondutor 200 é representativo de um dispositivo de energia. Em uma realização, o dispositivo semicondutor 200 é representativo de dispositivos semicondutores de energia de vários tipos, tais como, mas não limitados a MOSFETs de energia (transistores de efeito de campo com metal oxido semicondutor) e IGBTs (transistor bipolar de porta isolada), que são empregados em aplicações de comutação de energia. Em outra realização, o dispositivo semicondutor 200 é um diodo. Um dispositivo semicondutor único 200 é proporcionado a título de exemplo apenas. Entretanto, no processo de fabricação de superposição de energia atual uma pluralidade de dispositivos semicondutores pode ser fixada à superfície externa de filme dielétrico 122. Em uma realização exemplificativa, antes de qualquer empacotamento ou interconexão, esses dispositivos 200 geralmente são em na forma de um chip semicondutor que tem uma camada ativa 202 e uma superfície oposta 204. A camada ativa 202 é padronizada e tem almofadas metalizadas l/O (entrada/saída) 210 e 220 incluindo, no caso de um dispositivo de energia semicondutor 220, pelo menos dois terminais, nomeadamente, um terminal principal de dispositivo como um terminal de fonte representado pela almofada de contato 210, e um terminal de controle como um terminal de porta, representado pela almofada de contato 220. Em algumas realizações, a fim de proporcionar conexões de baixa impedância, há também a terminal principal grande 210 sobre a camada ativa 202, ou há múltiplos terminais principais 210 (não é mostrado), todos a serem conectados em paralelo, e adicionalmente um ou mais terminais de controle 220 (não é mostrado), igualmente a serem conectados em paralelo. A superfície uniforme oposta 204 inclui outro terminal principal de dispositivo 230, como a terminal de dreno.As shown in Figure 3, the method further includes securing one or more semiconductor devices 200 to the dielectric film outer surface 122, so that the semiconductor device contacts one or more lanes 150 upon attachment. In a particular embodiment, semiconductor device 200 is representative of a power device. In one embodiment, semiconductor device 200 is representative of power semiconductor devices of various types, such as, but not limited to power MOSFETs (semiconductor oxide metal field effect transistors) and IGBTs (isolated gate bipolar transistor), which are employed in power switching applications. In another embodiment, semiconductor device 200 is a diode. A single semiconductor device 200 is provided by way of example only. However, in the current energy overlay fabrication process a plurality of semiconductor devices may be attached to the outer surface of dielectric film 122. In an exemplary embodiment, prior to any packaging or interconnection, such devices 200 are generally in the form of a chip. semiconductor having an active layer 202 and an opposite surface 204. The active layer 202 is standardized and has metallized I / O pads 210 and 220 including, in the case of a semiconductor power device 220, at least two terminals namely, a device main terminal as a source terminal represented by the contact pad 210, and a control terminal as a gate terminal, represented by the contact pad 220. In some embodiments, in order to provide low impedance connections , there is also the big main terminal 210 over the active layer 202, or there are multiple main terminals 210 (not shown), all to be connected in parallel, and additionally one or more control terminals 220 (not shown), also to be connected in parallel. The opposite uniform surface 204 includes another device main terminal 230, such as the drain terminal.

Em uma realização, após dispor-se a camada de adesão 160 na superfície externa dielétrica 122 ou a camada ativa 202 do dispositivo 200, a camada ativa 202 do dispositivo 200 é posta em contato com a camada de adesão 160 de modo que vias 150 sejam alinhadas com as almofadas de contato 210 e 220, conforme é mostrado na figura 3. Em uma realização exemplificativa, o dispositivo 200 é posicionado sobre a camada de adesão 160 com o uso de a máquina de pegar e colar. O dispositivo 200 é então ligado ao filme dielétrico 120. Em uma realização, a camada de adesão 160 é um termoplástico, e a ligação é realizada aumentando-se a temperatura até que fluxo suficiente tenha ocorrido no termoplástico para permitir que a ligação ocorra. Em outra realização, a camada de adesão 160 é um termoestável e a ligação é realizada aumentando-se a temperatura da camada de adesão até que a reticulação tenha ocorrido. Em uma realização, o dispositivo 200 é ligado ao filme dielétrico 160 com o uso de a ciclo de cura térmica e, se for necessário, um vácuo para facilitar a remoção de ar preso e desgaseificação do adesivo 160. Opções de cura alternativa incluem uma cura por micro-ondas e uma cura por luz ultravioleta, por exemplo.In one embodiment, after the adhesion layer 160 is disposed on the dielectric outer surface 122 or the active layer 202 of the device 200, the active layer 202 of the device 200 is contacted with the adhesion layer 160 so that a plurality of 150 is arranged. aligned with the contact pads 210 and 220 as shown in Figure 3. In an exemplary embodiment, the device 200 is positioned on the adhesion layer 160 using the pick-up machine. The device 200 is then bonded to the dielectric film 120. In one embodiment, the adhesion layer 160 is a thermoplastic, and bonding is performed by increasing the temperature until sufficient flux has occurred in the thermoplastic to allow bonding to occur. In another embodiment, the adhesion layer 160 is a thermostable and bonding is performed by increasing the temperature of the adhesion layer until crosslinking has occurred. In one embodiment, device 200 is bonded to dielectric film 160 using a thermal cure cycle and, if necessary, a vacuum to facilitate trapped air removal and degassing of adhesive 160. Alternative cure options include a cure microwaves and a cure for ultraviolet light, for example.

Em uma realização, o método ainda inclui dispor-se uma camadaIn one embodiment, the method further includes arranging a layer

eletricamente condutora 180 na primeira superfície externa da camada de metal 132 conforme é mostrado na figura 4. O método ainda inclui dispor-se a camada eletricamente condutora 180 em uma superfície interna 152 de uma pluralidade de vias 150. Conforme é ilustrado na figura 4, a camada eletricamente condutora 180 e a primeira camada de metal 130 da camada de interconexão 190 sobre a superfície externa de filme dielétrico 122. A camada de interconexão 190 ainda se estende através das vias e compreende a camada eletricamente condutora 180 nas vias 150, conforme é mostrado na figura 4.electrically conductive layer 180 on the first outer surface of the metal layer 132 as shown in figure 4. The method further includes arranging the electrically conductive layer 180 on an inner surface 152 of a plurality of pathways 150. As illustrated in figure 4, electrically conductive layer 180 and first metal layer 130 of interconnect layer 190 on the outer surface of dielectric film 122. Interconnect layer 190 still extends through the pathways and comprises electrically conductive layer 180 on pathways 150 as shown in figure 4.

A camada eletricamente condutora 180 pode incluir qualquerThe electrically conductive layer 180 may include any

material condutor adequado para usar nas interconexões do dispositivo semicondutor. Em uma realização, a camada eletricamente condutora 180 inclui metais refratários, metais nobres, ou combinações dos mesmos. Exemplos não Iimitativos de metais adequado e ligas metálicas incluem tungstênio, molibdênio, titânio/tungstênio, ouro, platina, paládio, ouro/índio, e ouro/germânio. Em outra realização, cobre, alumínio, ou ligas de cobre ou alumínio pode ser empregadas como a camada eletricamente condutora 180. O material empregado para a camada eletricamente condutora 180 pode ser escolhido para resistir a temperaturas em que se espera que o dispositivo semicondutor 200 opere. Em uma realização, a camada eletricamente condutora 180 inclui o mesmo material como a primeira camada de metal 130. Em uma realização particular, a camada eletricamente condutora 180 inclui cobre. Em uma realização, a camada eletricamente condutora 180 pode ser disposta na primeira superfície externa da camada de metal 122 e uma superfície interna das vias 152 por crepitação, deposição de vapor químico, eletrogalvanização, galvanização eletrolítica, ou quaisquer outros métodos adequados. Em uma realização particular, a camada eletricamente condutora 180 é disposta por eletrogalvanização. Em algumas realizações, o método pode ainda incluir dispor-se uma ou mais camadas adicionais antes se dispor a camada eletricamente condutora, como, por exemplo, uma camada de semente (não é mostrado). Em uma realização, a camada de semente inclui a metal de barreira como Ti, Cr ou Ni, ou em realizações alternativas, a camada de semente inclui um metal que não é de barreira como Cu. Tipicamente, é desejável que uma camada de semente obtenha boa adesão entre a camada eletricamente condutora 180 e o filme dielétrico 120. Em algumas realizações, os métodos da presente invenção obviam a necessidade de deposição de uma camada de semente separada, como a primeira camada de metal 130 proporciona as características de superfície necessárias para deposição da camada eletricamente condutora 180 e também proporciona adesão aprimorada entre a camada eletricamente condutora 180 e o filme dielétrico 120.conductive material suitable for use in semiconductor device interconnections. In one embodiment, the electrically conductive layer 180 includes refractory metals, noble metals, or combinations thereof. Non-limiting examples of suitable metals and alloys include tungsten, molybdenum, titanium / tungsten, gold, platinum, palladium, gold / indium, and gold / germanium. In another embodiment, copper, aluminum, or copper or aluminum alloys may be employed as the electrically conductive layer 180. The material employed for the electrically conductive layer 180 may be chosen to withstand temperatures at which semiconductor device 200 is expected to operate. . In one embodiment, the electrically conductive layer 180 includes the same material as the first metal layer 130. In a particular embodiment, the electrically conductive layer 180 includes copper. In one embodiment, the electrically conductive layer 180 may be disposed on the first outer surface of the metal layer 122 and an inner surface of the pathways 152 by crackling, chemical vapor deposition, electroplating, electrolytic galvanizing, or any other suitable methods. In a particular embodiment, the electrically conductive layer 180 is electroplated. In some embodiments, the method may further include disposing one or more additional layers prior to arranging the electrically conductive layer, such as a seed layer (not shown). In one embodiment, the seed layer includes barrier metal such as Ti, Cr or Ni, or in alternative embodiments, the seed layer includes a non-barrier metal such as Cu. Typically, it is desirable for a seed layer to achieve good adhesion between the electrically conductive layer 180 and the dielectric film 120. In some embodiments, the methods of the present invention obviate the need for deposition of a separate seed layer, such as the first layer. Metal 130 provides the surface characteristics required for deposition of the electrically conductive layer 180 and also provides improved adhesion between the electrically conductive layer 180 and the dielectric film 120.

A espessura da camada eletricamente condutora 180 podeThe thickness of the electrically conductive layer 180 can

depender em parte da quantidade de corrente que passará através da camada de interconexão, a largura das regiões padronizadas na camada de interconexão padronizada 192 e a espessura da primeira camada de metal 130 já presente no filme dielétrico. Em uma realização, a camada eletricamente condutora 180 tem uma espessura em uma faixa de cerca de 10 mícrons a cerca de 100 mícrons. Em uma realização em particular, a camada eletricamente condutora tem uma espessura em uma faixa de cerca de 25 mícrons a cerca de 50 mícrons. Conforme notado anteriormente, a espessura inferior da camada eletricamente condutora 180 significa menos tempo exigido para deposição, por exemplo, galvanização da camada eletricamente condutora 180 e, dessa forma, custo reduzido. Em uma realização, a camada eletricamente condutora 180 é depositada a uma espessura de tal modo que a espessura da camada de interconexão resultante 190 é capaz de carregar as correntes relativamente altas típicas para a operação de dispositivo semicondutor com perdas resistivas relativamente baixas. Conforme notado anteriormente, os métodos da presente invenção permitem vantajosamente a formação de uma camada de interconexão grossa no filme dielétrico e ao mesmo tempo reduzem o tempo de fabricação e o custo associado. Por exemplo, um processo de eletrogalvanização típico para depositar uma camada de interconexão grossa de 125 mícrons pode exigir 5 a 6 horas de tempo de eletrogalvanização. Em uma realização exemplificativa da presente invenção, uma camada eletricamente condutora grossa de 25 mícrons pode ser depositada em uma primeira camada de metal que tem uma espessura de 100 mícron, que pode reduzir vantajosamente o tempo de fabricação em um quinto.depend in part on the amount of current that will pass through the interconnect layer, the width of the patterned regions in the patterned interconnect layer 192, and the thickness of the first metal layer 130 already present in the dielectric film. In one embodiment, the electrically conductive layer 180 has a thickness in a range of from about 10 microns to about 100 microns. In one particular embodiment, the electrically conductive layer has a thickness in a range of from about 25 microns to about 50 microns. As noted earlier, the lower thickness of the electrically conductive layer 180 means less time required for deposition, for example, electroplating of the electrically conductive layer 180 and thus reduced cost. In one embodiment, the electrically conductive layer 180 is deposited to a thickness such that the thickness of the resulting interconnect layer 190 is capable of carrying the relatively high currents typical for relatively low resistive loss semiconductor device operation. As noted above, the methods of the present invention advantageously allow the formation of a thick interconnect layer in the dielectric film and at the same time reduce manufacturing time and associated cost. For example, a typical electroplating process for depositing a 125 micron thick interconnect layer may require 5 to 6 hours of electroplating time. In an exemplary embodiment of the present invention, a 25 micron thick electrically conductive layer may be deposited on a first metal layer having a thickness of 100 microns, which may advantageously reduce the fabrication time by one fifth.

O método inclui adicionalmente padronizar a camada de interconexão 190 de acordo com uma configuração de circuito predeterminada para formar uma camada de interconexão padronizada 192, em que uma parte da camada de interconexão padronizada 192 estende-se através de uma ou mais vias 150 para formar um contato elétrico com o dispositivo semicondutor 200, conforme ilustrado na FIGURA 5. A FIGURA 5 ilustra uma vista de seção transversal do dispositivo 200 ligado ao filme dielétrico 120 depois que a camada de interconexão 190 é padronizada. A camada de interconexão 190 é padronizada removendo-se seletivamente as partes da camada de interconexão 190 para formar a camada de interconexão padronizada 192 composta de interconexões de estrutura de empacotamento. Conforme mostrado na FIGURA 5, a camada de interconexão padronizada 192 inclui uma região de interconexão de topo 194 e uma região de interconexão de via 194. A região de interconexão de topo 194 inclui partes padronizadas da primeira camada eletricamente condutora 180 e a primeira camada de metal 130 e é formada adjacente à superfície externa de filme dielétrico 122. A camada de interconexão padronizada 192 inclui adicionalmente uma região de interconexão de via 196 formada na pluralidade de vias 150. Uma primeira parte da região de interconexão de via 196 é disposta adjacente às paredes laterais das vias 150 e uma segunda parte é disposta adjacente a uma ou mais almofadas de contato 210/220 do dispositivo semicondutor 200. A região de interconexão de via 196 compreende a camada eletricamente condutora 180.The method further includes standardizing interconnect layer 190 according to a predetermined circuit configuration to form a standardized interconnect layer 192, wherein a portion of the standardized interconnect layer 192 extends through one or more pathways 150 to form an interconnect. electrical contact with semiconductor device 200 as illustrated in FIGURE 5. FIGURE 5 illustrates a cross-sectional view of device 200 attached to dielectric film 120 after interconnect layer 190 is patterned. Interconnect layer 190 is patterned by selectively removing the portions of interconnect layer 190 to form the standard interconnect layer 192 composed of packaging structure interconnects. As shown in FIGURE 5, the standard interconnect layer 192 includes a top interconnect region 194 and a track interconnect region 194. Top interconnect region 194 includes standard portions of the first electrically conductive layer 180 and the first interconnect layer. 130 and is formed adjacent the outer surface of dielectric film 122. The standard interconnect layer 192 additionally includes a track interconnect region 196 formed on the plurality of track 150. A first portion of the track interconnect region 196 is disposed adjacent the track side walls 150 and a second portion is arranged adjacent one or more contact pads 210/220 of semiconductor device 200. Track interconnect region 196 comprises electrically conductive layer 180.

Conforme ilustrado na FIGURA 5, a região de interconexão de topo 194 tem uma espessura maior que uma espessura da região de interconexão de via 196. Em uma realização, a região de interconexão de via 196 tem uma espessura em uma faixa de cerca de 10 mícrons a cerca de 75 mícrons. Em uma realização, a região de interconexão de via 196 tem uma espessura em uma faixa de cerca de 25 mícrons a cerca de 50 mícrons. Em uma realização, a região de interconexão de topo 194 tem uma espessura em uma faixa de cerca de 50 mícrons a cerca de 200 mícrons. Em outra realização, a região de interconexão de topo 194 tem uma espessura em uma faixa de cerca de 75 mícrons a cerca de 150 mícrons.As illustrated in FIGURE 5, the top interconnect region 194 has a thickness greater than a thickness of the track interconnect region 196. In one embodiment, the track interconnect region 196 has a thickness in the range of about 10 microns. at about 75 microns. In one embodiment, the track interconnect region 196 has a thickness in a range of from about 25 microns to about 50 microns. In one embodiment, the top interconnect region 194 has a thickness in a range of from about 50 microns to about 200 microns. In another embodiment, the top interconnect region 194 has a thickness in a range of from about 75 microns to about 150 microns.

A região de interconexão de topo 194 e a região de interconexão de via 196 podem fornecer baixa resistência e baixas interconexões de indução. Em uma realização, a região de interconexão que compreende a região de interconexão de topo 192 e a região de interconexão de via 194 em contato elétrico com a almofada de contato 210 podem servir como um contato terminal principal de pacote e podem ter capacidade portadora de corrente suficiente para o dispositivo 200. Similarmente, a região de interconexão que compreende a região de interconexão de topo 192 e a região de interconexão de via 194 em contato elétrico com a almofada de contato 220 podem servir como contato terminal de portão de pacote.Top interconnect region 194 and track interconnect region 196 can provide low resistance and low induction interconnects. In one embodiment, the interconnect region comprising top interconnect region 192 and track interconnect region 194 in electrical contact with contact pad 210 may serve as a packet main terminal contact and may have current carrying capacity. Similarly, the interconnect region comprising the top interconnect region 192 and the track interconnect region 194 in electrical contact with the contact pad 220 may serve as the packet gate terminal contact.

Em uma realização, a camada de interconexão 190 é padronizada pelo método de gravação subtrativa, técnica de processamento semi-aditivo ou litografia, tal como, por exemplo, litografia adaptativa. Por exemplo, Em uma realização um material de máscara de foto pode ser aplicado sobre a superfície da camada de interconexão 190, seguido da revelação de foto do material de máscara de foto no padrão de interconexão desejado e, então, gravando as partes expostas da camada de interconexão 190 com uso de um banho de gravura úmida padrão. Em uma realização alternativa, uma camada de semente de metal pode ser formada na camada de metal 130. Um material de máscara de foto é aplicado sobre a superfície da camada de semente de metal fina, seguido pela revelação de foto do material de máscara de foto de modo que a camada de semente de metal fina é exposta onde o padrão de interconexão desejado deve ser formado. Um processo de eletrogalvanização é, então, empregado para depositar seletivamente o metal adicional na camada de semente exposta para formar uma camada mais grossa, seguido pela remoção do material de máscara de foto restante e a gravação da camada de semente de metal fina exposta. Em uma realização, um pacote de dispositivo semicondutor 300 éIn one embodiment, interconnect layer 190 is standardized by the subtractive etching method, semi-additive processing technique or lithography, such as, for example, adaptive lithography. For example, In one embodiment a photomask material may be applied to the surface of interconnect layer 190, followed by photo developing the photomask material in the desired interconnect pattern and then engraving the exposed portions of the layer. 190 with use of a standard wet etching bath. In an alternative embodiment, a metal seed layer may be formed on the metal layer 130. A photo mask material is applied to the surface of the thin metal seed layer, followed by photo development of the photo mask material. so that the thin metal seed layer is exposed where the desired interconnect pattern should be formed. An electroplating process is then employed to selectively deposit additional metal into the exposed seed layer to form a thicker layer, followed by removal of the remaining photo masking material and etching of the exposed thin metal seed layer. In one embodiment, a semiconductor device package 300 is

fornecido, conforme mostrado na FIGURA 5. O pacote de dispositivo semicondutor 300 inclui um laminado 100 que compreende uma primeira camada de metal 130 disposta em um filme dielétrico 120. O pacote de dispositivo semicondutor 300 inclui uma pluralidade de vias 150 que se estendem através do laminado 100 de acordo com um padrão predeterminado. Um ou mais dispositivos semicondutores 200 são ligados ao filme dielétrico 120 de tal modo que o dispositivo semicondutor 200 entra em contato com uma ou mais vias 150. Uma camada de interconexão padronizada 192 é disposta no filme dielétrico 120, sendo que a dita camada de interconexão padronizada 192 compreende uma ou mais regiões padronizadas da primeira camada de metal 130 e uma camada eletricamente condutora 180, em que uma parte da camada de interconexão padronizada 192 estende-se através de uma ou mais vias 150 para formar um contato elétrico com o dispositivo semicondutor 200. A camada de interconexão padronizada 192 inclui adicionalmente uma região de interconexão de topo 194 e uma região de interconexão de via 196, em que a região de interconexão de pacote 194 tem uma espessura maior que uma espessura da região de interconexão de via 196. Nas realizações descritas acima na presente invenção, oThe semiconductor device package 300 includes a laminate 100 comprising a first metal layer 130 disposed on a dielectric film 120. The semiconductor device package 300 includes a plurality of pathways 150 extending through the laminate 100 according to a predetermined standard. One or more semiconductor devices 200 are connected to dielectric film 120 such that semiconductor device 200 contacts one or more pathways 150. A standard interconnect layer 192 is disposed on dielectric film 120, said interconnect layer being said. Pattern 192 comprises one or more pattern regions of the first metal layer 130 and an electrically conductive layer 180, wherein a portion of the pattern interconnect layer 192 extends through one or more pathways 150 to form an electrical contact with the semiconductor device. 200. The standard interconnect layer 192 additionally includes a top interconnect region 194 and a track interconnect region 196, wherein packet interconnect region 194 has a thickness greater than a thickness of the track interconnect region 196. In the embodiments described above in the present invention, the

laminado inclui uma camada de metal disposta somente em um lado do filme dielétrico. Em outra realização, o método inclui fornecer um laminado 100 que compreende um filme dielétrico 110 interposto entre uma primeira camada de metal 130 e uma segunda camada de metal 110, conforme mostrado na FIGURA 6. O laminado 100 inclui adicionalmente uma primeira superfície externa de camada de metal 132 e uma segunda superfície externa de camada de metal 112. A primeira camada de metal inclui adicionalmente uma superfície interna de primeira camada de metal 131 disposta adjacente à superfície interna do filme dielétrico 121. A segunda camada de metal 110 inclui adicionalmente uma superfície interna de segunda camada de metal 111 disposta adjacente à superfície externa de filme dielétrico 122. Em uma realização, a segunda camada de metal 110 inclui cobre.Laminate includes a layer of metal arranged only on one side of the dielectric film. In another embodiment, the method includes providing a laminate 100 comprising a dielectric film 110 interposed between a first metal layer 130 and a second metal layer 110, as shown in FIGURE 6. The laminate 100 further includes a first outer layer surface. 132 and a second metal layer outer surface 112. The first metal layer further includes a first metal layer inner surface 131 disposed adjacent the inner surface of the dielectric film 121. The second metal layer 110 additionally includes a surface second layer metal inner layer 111 disposed adjacent the dielectric film outer surface 122. In one embodiment, the second metal layer 110 includes copper.

Conforme notado anteriormente, o laminado não inclui uma armação e consequentemente o método não envolve a etapa de colocar a armação no filme dielétrico. Em algumas realizações, a primeira camada de metal 130 e a segunda camada de metal 110 juntas fornecem suporte estrutural para o filme dielétrico 120 e estabilidade dimensional para o pacote de dispositivo semicondutor fabricado a partir dessas. Ademais, a primeira camada de metal 130 e a segunda camada de metal 110 podem fornecer facilidade de manuseio e facilidade de transporte na ausência de uma armação portadora que é tipicamente usada para processo de fabricação de superposição de energia.As noted earlier, the laminate does not include a frame and therefore the method does not involve the step of placing the frame on the dielectric film. In some embodiments, the first metal layer 130 and the second metal layer 110 together provide structural support for dielectric film 120 and dimensional stability for the semiconductor device package manufactured therefrom. In addition, the first metal layer 130 and the second metal layer 110 may provide ease of handling and ease of transport in the absence of a carrier frame that is typically used for energy overlay fabrication process.

Em uma realização, o método inclui adicionalmente padronizar aIn one embodiment, the method further includes standardizing the

segunda camada de metal 110 de acordo com um padrão predeterminado para formar uma segunda camada de metal padronizada 140 conforme mostrado na FIGURA 7. Em algumas realizações, a segunda camada de metal 110 é padronizada pelo método de gravação subtrativa ou litografia tal como, por exemplo, litografia adaptativa. Em uma realização, a segunda camada de metal 110 é padronizada para formar uma pluralidade de regiões de segunda camada de metal padronizada, tal como, por exemplo, as regiões de segunda camada de metal padronizada 141, 143, e 145 no filme dielétrico 120. Em uma realização, a segunda camada de metal 110 é padronizada para formar uma ou mais estruturas de passagem de alimentação 145. Em algumas realizações, a uma ou mais estruturas de passagem de alimentação 145 podem permitir um contato elétrico com o contato terminal de dreno 230 disposto na superfície oposta 204 do dispositivo 200, dessa forma trazendo todas as conexões elétricas para o topo do pacote de dispositivo semicondutor. Em um processo de fabricação de superposição de energia típico, as estruturas de passagem de alimentação são fabricadas separadamente e ligadas subseqüentemente ao dielétrico 120, o que pode aumentar o número de etapas de fabricação e também o custo associado. Ademais, as estruturas de passagem de alimentação separadamente ligadas podem ter adesão inferior e possibilidade aumentada de defeitos na interface entre a estrutura de passagem de alimentação e o filme dielétrico. Em algumas realizações, os métodos da presente invenção vantajosamente fornecem um processo integrado para a fabricação de estruturas de passagem de alimentação com uso da segunda camada de metal 110, o que pode resultar na redução no número de etapas de fabricação e pode ser economicamente vantajoso.second metal layer 110 according to a predetermined pattern to form a second standardized metal layer 140 as shown in FIGURE 7. In some embodiments, the second metal layer 110 is patterned by the subtractive etching or lithography method such as, for example. , adaptive lithography. In one embodiment, the second metal layer 110 is patterned to form a plurality of patterned second metal layer regions, such as, for example, the patterned second metal layer regions 141, 143, and 145 in dielectric film 120. In one embodiment, the second metal layer 110 is patterned to form one or more feedthrough structures 145. In some embodiments, one or more feedthrough structures 145 may permit electrical contact with the drain terminal contact 230 arranged on the opposite surface 204 of device 200, thereby bringing all electrical connections to the top of the semiconductor device package. In a typical power overlay fabrication process, the feedthrough structures are manufactured separately and subsequently bonded to dielectric 120, which can increase the number of fabrication steps and also the associated cost. In addition, separately bonded feedthrough structures may have lower adhesion and increased possibility of defects at the interface between the feedthrough structure and the dielectric film. In some embodiments, the methods of the present invention advantageously provide an integrated process for manufacturing feedthrough structures using the second metal layer 110, which may result in a reduction in the number of fabrication steps and may be economically advantageous.

O tamanho e a espessura das regiões padronizadas 141, 143, e 145 podem depender em parte da espessura do dispositivo, a espessura da estrutura de passagem de alimentação desejada e o padrão de via. Em uma realização, a segunda camada de metal 110 é padronizada adicionalmente para formar uma ou mais regiões padronizadas 141 e 143 que têm uma espessura determinada pela espessura do dispositivo a ser ligado ao filme dielétrico 120. Em tais ocorrências, a espessura das regiões de segunda camada de metal padronizada 141 e 143, por exemplo, pode ser ajustada seletivamente de tal modo que o dispositivo ligado 200 é substancialmente plano com a estrutura de passagem de alimentação 145 que pode facilitar a ligação subseqüente de um substrato plano.The size and thickness of the patterned regions 141, 143, and 145 may depend in part on the thickness of the device, the thickness of the desired feedthrough structure and the track pattern. In one embodiment, the second metal layer 110 is further patterned to form one or more patterned regions 141 and 143 having a thickness determined by the thickness of the device to be attached to the dielectric film 120. In such instances, the thickness of the second region The patterned metal layer 141 and 143, for example, may be selectively adjusted such that the attached device 200 is substantially flat with the feedthrough structure 145 which may facilitate subsequent bonding of a flat substrate.

O método inclui adicionalmente formar uma pluralidade de vias 150 que se estende através do laminado de acordo com um padrão predeterminado. Conforme mostrado na FIGURA 8, a pluralidade de vias 150 assim formada estende-se através da primeira camada de metal 130, do filme dielétrico 120 e de uma parte da segunda camada de metal padronizada 140. Conforme ilustrado na FIGURA 8, a pluralidade de vias 151, 153, e 155 estende-se através da segunda camada de metal regiões padronizadas 141 e 143, e não através da estrutura de passagem de alimentação 145. A pluralidade de vias 150 pode ser formada por quaisquer métodos adequados conforme descrito anteriormente. Em algumas realizações, a pluralidade de vias pode ser formada seletivamente através do laminado, de tal modo que, somente uma parte da segunda camada de metal padronizada 140 é removida para formar as vias. Por exemplo, conforme mostrado na FIGURA 8, a via ilustrativa 155 é formada através do laminado 100 de tal modo que a via 155 é alinhada com um ou mais estrutura de passagem de alimentação 145 e não se estende através da estrutura de passagem de alimentação 145. Em algumas realizações, a pluralidade de vias é formada depois da padronização da segunda camada de metal 110. Em uma realização alternativa, a pluralidade de vias é formada antes da padronização da segunda camada de metal 110.The method further includes forming a plurality of pathways 150 extending through the laminate according to a predetermined pattern. As shown in FIGURE 8, the plurality of lanes 150 thus formed extends through the first metal layer 130, dielectric film 120, and a portion of the second standardized metal layer 140. As illustrated in FIGURE 8, the plurality of lanes 151, 153, and 155 extends through the second metal layer patterned regions 141 and 143, and not through the feedthrough structure 145. The plurality of pathways 150 may be formed by any suitable methods as described above. In some embodiments, the plurality of pathways may be selectively formed through the laminate such that only a portion of the second patterned metal layer 140 is removed to form the pathways. For example, as shown in FIGURE 8, illustrative path 155 is formed through laminate 100 such that path 155 is aligned with one or more feed-through frame 145 and does not extend through feed-through frame 145. In some embodiments, the plurality of pathways are formed after patterning of the second metal layer 110. In an alternative embodiment, the plurality of pathways is formed before patterning of the second metal layer 110.

Em algumas outras realizações, a segunda camada de metal 110 é padronizada seletivamente antes da formação das vias 150 para remover seletivamente as partes das regiões de segunda camada de metal padronizada, por exemplo, as regiões padronizadas 141 e 143, com base no padrão predeterminado das vias 151 e 153, por exemplo. Conforme ilustrado na FIGURA 9, a segunda camada de metal 110 é padronizada para formar a segunda camada de metal padronizada 140, em que a camada de metal padronizada 140 inclui adicionalmente regiões padronizadas 141 e 143, de tal modo que uma parte das regiões padronizadas é removida com base no padrão de via. Em algumas realizações, a primeira camada de metal 130 é ainda padronizada seletivamente antes da formação das vias 150 para remover seletivamente as partes da primeira camada de metal 130, com base no padrão predeterminado das vias 151 e 153, por exemplo, conforme mostrado na FIGURA 9. Em tais realizações, a formação das vias 150 somente inclui a remoção das partes selecionadas do filme dielétrico 120 para formar as vias 150 que se estendem através do laminado, conforme mostrado na FIGURA 8.In some other embodiments, the second metal layer 110 is selectively patterned prior to the formation of the pathways 150 to selectively remove portions of the standardized second metal layer regions, for example, the patterned regions 141 and 143, based on the predetermined pattern of the layers. lanes 151 and 153, for example. As illustrated in FIGURE 9, the second metal layer 110 is patterned to form the second patterned metal layer 140, wherein the patterned metal layer 140 additionally includes patterned regions 141 and 143, such that a portion of the patterned regions is. removed based on the road pattern. In some embodiments, the first metal layer 130 is further selectively patterned prior to forming the pathways 150 to selectively remove portions of the first metal layer 130 based on the predetermined pattern of the pathways 151 and 153, for example as shown in FIGURE 9. In such embodiments, forming the pathways 150 only includes removing selected portions of the dielectric film 120 to form the pathways 150 extending through the laminate as shown in FIGURE 8.

Em uma realização, um ou mais das regiões padronizadas de segunda camada de metal 145 não entram em contato com uma via 150 e a camada de interconexão 192. Em tais realizações, durante a formação da via, a via 155, por exemplo, pode não estar presente e a região padronizada de segunda camada de metal 145 pode fornecer um suporte mecânico para o filme dielétrico e pode funcionar como uma armação na ausência da armação portadora.In one embodiment, one or more of the standard second metal layer regions 145 do not contact a path 150 and interconnect layer 192. In such embodiments, the path 155, for example, may not being present and the patterned second layer metal region 145 may provide mechanical support for the dielectric film and may function as a frame in the absence of the carrier frame.

O método inclui adicionalmente ligar um ou mais dispositivos semicondutores 200 à segunda superfície externa de camada de metal 142 de uma parte da segunda camada de metal padronizada 140. Conforme ilustrado na FIGURA 10, o dispositivo 200 é ligado à segunda superfície externa de camada de metal 142 das regiões de segunda camada de metal padronizada 141 e 143. Em algumas realizações, o método pode incluir adicionalmente interpor uma camada adesiva 160 entre o dispositivo 200 e a segunda superfície externa de camada de metal 142 antes da ligação do dispositivo. A camada adesiva 160 pode ser disposta por um método conforme descrito anteriormente. Em uma realização, depois da disposição da camada de adesão 160, a maior superfície ativa 202 do dispositivo 200 é colocada em contato com a camada de adesão 160 de modo que as vias 151 e 153 são alinhadas com as almofadas de contatos 210 e 220, conforme mostrado na FIGURA 10. Conforme notado acima, as regiões de segunda camada de metal padronizada 141 e 143 permitem o alinhamento do dispositivo de tal modo que a superfície oposta 204 do dispositivo 200 é alinhada com a superfície externa da estrutura de passagem de alimentação 145 para formar uma superfície substancialmente plana.The method further includes connecting one or more semiconductor devices 200 to the second metal layer outer surface 142 of a portion of the second standardized metal layer 140. As shown in FIGURE 10, device 200 is connected to the second metal layer outer surface 142 of the standardized second metal layer regions 141 and 143. In some embodiments, the method may further include interposing an adhesive layer 160 between the device 200 and the second outer metal layer surface 142 prior to attachment of the device. The adhesive layer 160 may be arranged by a method as described above. In one embodiment, after arranging the adhesion layer 160, the largest active surface 202 of the device 200 is brought into contact with the adhesion layer 160 so that the lanes 151 and 153 are aligned with the contact pads 210 and 220, As noted above, the patterned second metal layer regions 141 and 143 permit alignment of the device such that the opposite surface 204 of the device 200 is aligned with the outer surface of the feedthrough 145. to form a substantially flat surface.

Em uma realização, o método inclui adicionalmente dispor uma camada eletricamente condutora 180 na primeira superfície externa de camada de metal 132 conforme mostrado na FIGURA 11. O método inclui adicionalmente dispor a camada eletricamente condutora 180 em uma superfície interna 152 da pluralidade de vias 150. Conforme ilustrado na FIGURA 11, a camada eletricamente condutora 180 e a primeira camada de metal 130 formam a camada de interconexão 190 no filme dielétrico 120. A camada de interconexão 190 estende-se adicionalmente através das vias conforme mostrado na FIGURA 11, em que a camada de interconexão 190 compreende a camada eletricamente condutora 180 nas vias 150.In one embodiment, the method further includes arranging an electrically conductive layer 180 on the first outer surface of metal layer 132 as shown in FIGURE 11. The method further includes arranging the electrically conductive layer 180 on an inner surface 152 of the plurality of pathways 150. As illustrated in FIGURE 11, electrically conductive layer 180 and first metal layer 130 form interconnect layer 190 in dielectric film 120. Interconnect layer 190 extends further through the pathways as shown in FIGURE 11, wherein the interconnect layer 190 comprises the electrically conductive layer 180 in pathways 150.

O método inclui adicionalmente padronizar a camada de interconexão 190 de acordo com uma configuração de circuito predeterminada para formar uma camada de interconexão padronizada 192, em que uma parte da camada de interconexão padronizada 192 estende-se através de uma ou mais vias 150 para formar um contato elétrico com o dispositivo semicondutor 200, conforme ilustrado na FIGURA 12. A FIGURA 12 ilustra uma vista de seção transversal do dispositivo 200 ligado ao filme dielétrico 120 depois que a camada de interconexão 190 é padronizada. A camada de interconexão 190 é padronizada removendo-se seletivamente as partes da camada de interconexão 190 para formar a camada de interconexão padronizada 192 composta das interconexões de estrutura de empacotamento. Conforme mostrado na FIGURA 12, a camada de interconexão padronizada 192 inclui uma região de interconexão de topo 194 e uma região de interconexão de via 196. A região de interconexão de topo 194 inclui as partes padronizadas da primeira camada eletricamente condutora 180 e a primeira camada de metal 130 e é formada adjacente ao filme dielétrico. A camada de interconexão padronizada 192 inclui adicionalmente uma região de interconexão de via 196 formada na pluralidade de vias 150. Uma primeira parte da região de interconexão de via 196 é disposta adjacente às paredes laterais das vias 150 e uma segunda parte é disposta adjacente a um ou mais almofadas de contato 210/220 do dispositivo semicondutor 200. A região de interconexão de via 196 compreende a camada eletricamente condutora 180. Ademais, em uma realização, uma parte da camada de interconexão padronizada 192 estende-se através de uma ou mais vias 150 para formar um contato elétrico com uma ou mais estruturas de passagem de alimentação 145, conforme ilustrado na FIGURA 12.The method further includes standardizing interconnect layer 190 according to a predetermined circuit configuration to form a standardized interconnect layer 192, wherein a portion of the standardized interconnect layer 192 extends through one or more pathways 150 to form an interconnect. electrical contact with semiconductor device 200 as illustrated in FIGURE 12. FIGURE 12 illustrates a cross-sectional view of device 200 attached to dielectric film 120 after interconnect layer 190 is patterned. Interconnect layer 190 is patterned by selectively removing the portions of interconnect layer 190 to form the standard interconnect layer 192 composed of the packaging structure interconnects. As shown in FIGURE 12, the standard interconnect layer 192 includes a top interconnect region 194 and a track interconnect region 196. Top interconnect region 194 includes the standard portions of the first electrically conductive layer 180 and the first layer of metal 130 and is formed adjacent to the dielectric film. The standard interconnect layer 192 further includes a track interconnect region 196 formed in the plurality of track 150. A first part of the track interconnect region 196 is disposed adjacent the side walls of the track 150 and a second part is disposed adjacent a or more contact pads 210/220 of the semiconductor device 200. The track interconnect region 196 comprises the electrically conductive layer 180. In addition, in one embodiment, a portion of the patterned interconnect layer 192 extends across one or more pathways. 150 to form an electrical contact with one or more feedthrough structures 145 as illustrated in FIGURE 12.

Em uma realização, o método inclui adicionalmente padronizar a segunda camada de metal 110 antes da ligação de um ou mais dispositivos para formar uma pluralidade de regiões padronizadas, em que pelo menos duas regiões padronizadas têm uma espessura diferente uma da outra. Em tais realizações, as regiões padronizadas de diferente espessura podem acomodar vantajosamente os dispositivos semicondutores que têm diferentes espessuras, de tal modo que as superfícies opostas dos dispositivos semicondutores são todas alinhadas e fornecem uma superfície substancialmente plana de um substrato. Em uma realização, o método inclui adicionalmente ligar uma pluralidade de dispositivos semicondutores à segunda camada de metal padronizada, em que pelo menos dois dispositivos semicondutores têm uma espessura diferente um do outro. Conforme ilustrado na FIGURA 13, os dispositivos semicondutores 200 e 400 que têm diferentes espessuras são ligados vantajosamente ao filme dielétrico de tal modo que as superfícies opostas dos dispositivos semicondutores são alinhadas umas com as outras e com a superfície externa da estrutura de passagem de alimentação. Na FIGURA 13, somente uma almofada de contato é mostrada alinhada com as vias 150, entretanto, os dispositivos semicondutores 200 e 400 podem incluir uma pluralidade de almofadas de contato alinhada com as vias 150, conforme descrito acima.In one embodiment, the method further includes patterning the second metal layer 110 prior to bonding one or more devices to form a plurality of patterned regions, wherein at least two patterned regions have a different thickness from one another. In such embodiments, the patterned regions of different thickness may advantageously accommodate semiconductor devices having different thicknesses, such that the opposite surfaces of the semiconductor devices are all aligned and provide a substantially flat surface of a substrate. In one embodiment, the method further includes attaching a plurality of semiconductor devices to the second standardized metal layer, wherein at least two semiconductor devices have a different thickness from one another. As shown in FIGURE 13, semiconductor devices 200 and 400 having different thicknesses are advantageously bonded to the dielectric film such that opposite surfaces of semiconductor devices are aligned with each other and with the outer surface of the feedthrough structure. In FIGURE 13, only one contact pad is shown aligned with pathways 150, however, semiconductor devices 200 and 400 may include a plurality of contact pads aligned with pathways 150 as described above.

Em uma realização, um pacote de dispositivo semicondutor 300 é fornecido, conforme ilustrado na FIGURA 12. O pacote de dispositivo semicondutor 300 inclui um laminado 100 que compreende uma primeira camada de metal 130 disposta em um filme dielétrico 120. O pacote de dispositivo semicondutor 300 inclui adicionalmente uma segunda camada de metal padronizada 140 disposta no filme dielétrico 120 e, um lado oposto à primeira camada de metal 130. A segunda camada de metal padronizada 140 inclui as regiões de segunda camada de metal padronizada, tal como, por exemplo, 141 e 143 e uma ou mais estruturas de passagem de alimentação 145. O pacote de dispositivo semicondutor 300 inclui uma pluralidade de vias 150 que se estende através do laminado 100 de acordo com um padrão predeterminado. Um ou mais dispositivos semicondutores 200 são ligados à segunda superfície externa de camada de metal 142 de uma parte da segunda camada de metal padronizada 140, de tal modo que o dispositivo semicondutor 200 entra em contato com uma ou mais vias 150. Uma camada de interconexão padronizada 192 é disposta no filme dielétrico 120, a dita camada de interconexão padronizada 192 que compreende a primeira camada de metal 130 e uma camada eletricamente condutora 180, em que uma parte da camada de interconexão padronizada 192 estende-se através de uma ou mais vias 150 para formar um contato elétrico com o dispositivo semicondutor 200. A camada de interconexão padronizada 192 inclui uma região de interconexão de topo 194 e uma região de interconexão de via 196, em que a região de interconexão de pacote 194 tem uma espessura maior que uma espessura da região de interconexão de via 196. Ademais, uma parte da camada de interconexão padronizada 192 estende-se através de uma ou mais vias 150 para formar um contato elétrico com uma ou mais estruturas de passagem de alimentação 145.In one embodiment, a semiconductor device package 300 is provided as shown in FIGURE 12. Semiconductor device package 300 includes a laminate 100 comprising a first metal layer 130 disposed on a dielectric film 120. Semiconductor device package 300 further includes a second patterned metal layer 140 disposed on the dielectric film 120 and, a side opposite to the first metal layer 130. The second patterned metal layer 140 includes the regions of the second patterned metal layer, such as, for example, 141 and 143 and one or more feed-through structures 145. Semiconductor device package 300 includes a plurality of pathways 150 extending through laminate 100 according to a predetermined pattern. One or more semiconductor devices 200 are connected to the second outer metal layer surface 142 of a portion of the second standardized metal layer 140 such that the semiconductor device 200 contacts one or more pathways 150. An interconnect layer 192 is arranged in the dielectric film 120, said patterned interconnect layer 192 comprising first metal layer 130 and an electrically conductive layer 180, wherein a portion of the patterned interconnect layer 192 extends through one or more pathways. 150 to form an electrical contact with the semiconductor device 200. The standard interconnect layer 192 includes a top interconnect region 194 and a track interconnect region 196, wherein packet interconnect region 194 is thicker than one. thickness of the road interconnect region 196. In addition, a portion of the standard interconnect layer 192 extends across an u more ways 150 to form an electrical contact with one or more feedthrough structures 145.

Em uma realização, o pacote de dispositivo semicondutor 300 pode ser ligado adicionalmente a um substrato de dispositivo semicondutor (não mostrado). O substrato de dispositivo semicondutor pode incluir um substrato de isolamento que tem um ou mais contatos de substrato eletricamente condutor aos quais o dispositivo semicondutor 200 pode ser acoplado eletricamente. Por exemplo, o dispositivo semicondutor 200 pode ser soldado ao contato de substrato. O substrato de dispositivo semicondutor pode também incluir uma camada condutora de parte traseira, que pode facilitar a ligação do dispositivo semicondutor 200 a um dissipador de calor, por exemplo.In one embodiment, semiconductor device package 300 may be additionally attached to a semiconductor device substrate (not shown). The semiconductor device substrate may include an isolation substrate having one or more electrically conductive substrate contacts to which the semiconductor device 200 may be electrically coupled. For example, semiconductor device 200 may be soldered to substrate contact. The semiconductor device substrate may also include a backing conductive layer, which may facilitate connection of the semiconductor device 200 to a heat sink, for example.

Em algumas realizações, o pacote de dispositivo semicondutor resultante 300 fornece capacidade portadora de corrente alta e um trajeto térmico de baixa impedância para conduzir o calor para longe da superfície ativa 202 do dispositivo semicondutor. Em algumas realizações, as estruturas de dissipador de calor, as estruturas de interconexão elétrica ou ambas podem ser montadas no topo ou no fundo do pacote ou em ambos.In some embodiments, the resulting semiconductor device package 300 provides high current carrier capability and a low impedance thermal path for conducting heat away from the active surface 202 of the semiconductor device. In some embodiments, the heatsink structures, electrical interconnect structures, or both may be mounted on the top or bottom of the package or both.

As reivindicações em anexo têm a intenção de reivindicar a invenção tão amplamente quanto foi concebida e os exemplos na presente invenção são ilustrativos das realizações selecionadas de uma multiplicidade de todas as possíveis realizações. Consequentemente, a intenção dos requerentes é que as reivindicações anexas não sejam limitadas pela escolha de exemplos utilizados para ilustrar os recursos da presente invenção. Conforme usada nas reivindicações, a palavra "compreende" e suas variantes gramaticais logicamente também subentendem e incluem frases de extensões diferentes e variantes tais como, por exemplo, mas não limitadas a estes, "que consiste essencialmente de" e "que consiste de". Quando necessário, as faixas foram fornecidas; essas faixas são inclusivas de todas as sub-faixas entre essas. Deve-se esperar que as variações nessas faixas vão sugerir-se a um praticante versado na técnica e quando ainda não dedicadas ao publico, essas variações devem ser, sempre que possível, interpretadas de forma a serem abrangidas pelas reivindicações em anexo. Também é antecipado que os avanços na ciência e tecnologia tornarão equivalentes e substituições possíveis que não são contemplados por razão da imprecisão da linguagem e essas variações também deve ser interpretadas, sempre que possível, a serem abrangidas pelas reivindicações em anexo.The appended claims are intended to claim the invention as broadly as conceived and the examples in the present invention are illustrative of selected embodiments of a multiplicity of all possible embodiments. Accordingly, it is the intention of the applicants that the appended claims are not limited by the choice of examples used to illustrate the features of the present invention. As used in the claims, the word "comprises" and its grammatical variants logically also include and include sentences of different lengths and variants such as, for example, but not limited to these, "consisting essentially of" and "consisting of". When necessary, tracks were provided; These tracks are inclusive of all sub-tracks in between. It should be expected that variations in these ranges will be suggested to a person skilled in the art and when not yet dedicated to the public, such variations should, where possible, be construed to be encompassed by the appended claims. It is also anticipated that advances in science and technology will make equivalents and substitutions possible which are not contemplated because of language inaccuracy and these variations should also be interpreted, where possible, to be covered by the appended claims.

Claims (11)

1. MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UM PACOTE DE DISPOSITIVO SEMICONDUTOR, que compreende: fornecer um laminado que compreende um filme dielétrico disposto em uma primeira camada de metal, sendo que o dito laminado tem uma superfície externa de filme dielétrico e uma primeira superfície externa de camada de metal; formar uma pluralidade de vias que se estendem através do laminado de acordo com um padrão predeterminado; ligar um ou mais dispositivos semicondutores à superfície externa de filme dielétrico de tal modo que o dispositivo semicondutor entra em contato com uma ou mais vias depois da ligação; dispor uma camada eletricamente condutora na primeira superfície externa de camada de metal e em uma superfície interna da pluralidade de vias para formar uma camada de interconexão que compreende a primeira camada de metal e a camada eletricamente condutora; e padronizar a camada de interconexão de acordo com uma configuração de circuito predeterminada para formar uma camada de interconexão padronizada, em que uma parte da camada de interconexão padronizada estende-se através de uma ou mais vias para formar um contato elétrico com o dispositivo semicondutor.A method of manufacturing a semiconductor device package, comprising: providing a laminate comprising a dielectric film disposed on a first metal layer, said laminate having an outer dielectric film surface and a first outer layer surface. of metal; forming a plurality of pathways extending through the laminate according to a predetermined pattern; connecting one or more semiconductor devices to the outer surface of dielectric film such that the semiconductor device contacts one or more pathways after bonding; arranging an electrically conductive layer on the first outer metal layer surface and on an inner surface of the plurality of pathways to form an interconnecting layer comprising the first metal layer and the electrically conductive layer; and standardizing the interconnect layer according to a predetermined circuit configuration to form a standard interconnect layer, wherein a portion of the standard interconnect layer extends through one or more pathways to form electrical contact with the semiconductor device. 2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que a camada de interconexão padronizada compreende uma região de interconexão de topo e uma região de interconexão de via, e em que a região de interconexão de topo tem uma espessura maior que uma espessura da região de interconexão de via.A method according to claim 1, wherein the standard interconnect layer comprises a top interconnect region and a track interconnect region, and wherein the top interconnect region has a thickness greater than one thickness. track interconnection region. 3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, em que a região de interconexão de via tem uma espessura em uma faixa de cerca de 5 mícrons a cerca de 125 mícrons.A method according to claim 2, wherein the track interconnect region has a thickness in a range of from about 5 microns to about 125 microns. 4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, em que a região de interconexão de topo tem uma espessura em uma faixa de cerca de mícrons a cerca de 200 mícrons.A method according to claim 2, wherein the top interconnecting region has a thickness in a range of from about microns to about 200 microns. 5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o laminado é sem armação.A method according to claim 1, wherein the laminate is unstrapped. 6. MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UM PACOTE DE DISPOSITIVO SEMICONDUTOR, que compreende: fornecer um laminado que compreende um filme dielétrico interposto entre uma primeira camada de metal e uma segunda camada de metal, sendo que o dito laminado tem uma primeira superfície externa de camada de metal e uma segunda superfície externa de camada de metal; padronizar a segunda camada de metal de acordo com um padrão predeterminado para formar uma segunda camada de metal padronizada; formar uma pluralidade de vias que se estendem através do laminado de acordo com um padrão predeterminado; ligar um ou mais dispositivos semicondutores à segunda superfície externa de camada de metal de uma parte da segunda camada de metal padronizada; dispor uma camada eletricamente condutora na primeira superfície externa de camada de metal e em uma superfície interna de uma ou mais vias para formar uma camada de interconexão que compreende a primeira camada de metal e a camada eletricamente condutora; e padronizar a camada de interconexão de acordo com uma configuração de circuito predeterminada para formar uma camada de interconexão padronizada, em que uma parte da camada de interconexão padronizada estende-se através de uma ou mais vias para formar um contato elétrico com o dispositivo semicondutor.A method of manufacturing a semiconductor device package which comprises: providing a laminate comprising a dielectric film interposed between a first metal layer and a second metal layer, said laminate having a first outer layer of metal and a second outer surface of the metal layer; patterning the second metal layer to a predetermined pattern to form a second patterned metal layer; forming a plurality of pathways extending through the laminate according to a predetermined pattern; connecting one or more semiconductor devices to the second outer metal layer surface of a portion of the second standardized metal layer; arranging an electrically conductive layer on the first outer metal layer surface and on an inner surface of one or more pathways to form an interconnecting layer comprising the first metal layer and the electrically conductive layer; and standardizing the interconnect layer according to a predetermined circuit configuration to form a standard interconnect layer, wherein a portion of the standard interconnect layer extends through one or more pathways to form electrical contact with the semiconductor device. 7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, em que a segunda camada de metal padronizada compreende adicionalmente uma ou mais estruturas de passagem de alimentação alinhadas com uma ou mais vias, e uma parte da camada de interconexão padronizada estende-se através da uma ou mais vias para formar um contato elétrico com a uma ou mais estruturas de passagem de alimentação.The method of claim 6, wherein the second patterned metal layer further comprises one or more feed-through structures aligned with one or more pathways, and a portion of the patterned interconnect layer extends through a or more pathways to form electrical contact with one or more feedthrough structures. 8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, que compreende adicionalmente padronizar a primeira camada de metal de acordo com o padrão predeterminado de via antes de formar a pluralidade de vias.A method according to claim 6, further comprising standardizing the first metal layer according to the predetermined track pattern before forming the plurality of tracks. 9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, em que a segunda camada de metal padronizada compreende adicionalmente uma pluralidade de regiões padronizadas, em que pelo menos duas regiões padronizadas têm uma espessura diferente uma da outra.A method according to claim 6, wherein the second patterned metal layer further comprises a plurality of patterned regions, wherein at least two patterned regions have a different thickness from one another. 10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, que compreende adicionalmente ligar uma pluralidade de dispositivos semicondutores à segunda camada de metal padronizada, em que pelo menos dois dispositivos semicondutores têm uma espessura diferente um do outro.A method according to claim 6, further comprising connecting a plurality of semiconductor devices to the second standardized metal layer, wherein at least two semiconductor devices have a different thickness from one another. 11. PACOTE DE DISPOSITIVO SEMICONDUTOR, que compreende: um laminado que compreende uma primeira camada de metal disposta em um filme dielétrico; uma pluralidade de vias que se estendem através do laminado de acordo com um padrão predeterminado; um ou mais dispositivos semicondutores ligados ao filme dielétrico de tal modo que o dispositivo semicondutor entra em contato com uma ou mais vias; e uma camada de interconexão padronizada disposta no filme dielétrico, sendo que a dita camada de interconexão padronizada compreende uma ou mais regiões padronizadas da primeira camada de metal e uma camada eletricamente condutora, em que uma parte da camada de interconexão padronizada estende-se através de uma ou mais vias para formar um contato elétrico com o dispositivo semicondutor, e a camada de interconexão padronizada compreende uma região de interconexão de topo e uma região de interconexão de via, em que a região de interconexão de topo tem uma espessura maior que uma espessura da região de interconexão de via.A semiconductor device package comprising: a laminate comprising a first layer of metal arranged in a dielectric film; a plurality of pathways extending through the laminate according to a predetermined pattern; one or more semiconductor devices bonded to the dielectric film such that the semiconductor device contacts one or more pathways; and a patterned interconnect layer disposed in the dielectric film, said patterned interconnect layer comprising one or more patterned regions of the first metal layer and an electrically conductive layer, wherein a portion of the patterned interconnect layer extends through one or more pathways to form an electrical contact with the semiconductor device, and the standard interconnect layer comprises a top interconnect region and a track interconnect region, wherein the top interconnect region has a thickness greater than one thickness. of the road interconnection region.
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